DOMANDE TIPOLOGIA A

1) Dopo aver dimostrato che la circuitazione del campo elettrico lungo una qualsiasi linea chiusa è nulla,

interpreta questo risultato e spiega come da esso è possibile definire l’energia potenziale elettrica.

Breve sommario: dimostrazione – definizione di campo conservativo – definizione di energia potenziale

– formula – scelta dello zero

2) Dopo aver definito il potenziale elettrico e la sua unità di misura, definisci le superfici equipotenziali e

dimostra la loro relazione con le linee di campo.

Breve sommario: definizione e potenziale elettrico – definizione di Volt – definizione di superficie

equipotenziale – definizione di linee di forza – dimostrazione

3) Definisci un condensatore e la sua capacità. Determina come la capacità di un condensatore è legata alle

sua caratteristiche geometriche. Spiega infine come è possibile collegare due o più condensatori ricavando

la capacità equivalente.

Breve sommario: definizione condensatore – definizione capacità – defizione Farad – dimostrazione

formula capacità dalla caratteristiche geometriche – collegamenti in serie e parallelo con relative capacità

equivalenti

4) Enuncia e dimostra il teorema di Coulomb per l’elettrostatica. Spiegane il suo significato, aiutandoti con

un esempio.

Breve sommario: enunciato e dimostrazione – spiegazione con riferimento al problema generale

dell’elettrostatica – potere delle punte

5) Definisci la corrente elettrica, l’intensità di corrente elettrica e la sua unità di misura. Qual è il ruolo del

generatore di tensione ideale? Spiegalo aiutandoti con un parallelismo con la fluidodinamica.

Breve sommario: definizione corrente, intensità di corrente e Ampere. Moto spontaneo delle cariche

elettriche – ruolo del generatore – esempio dei vasi comunicanti e della pompa meccanica in

fluidodinamica

6) Enuncia e spiega le leggi di Ohm. Spiega inoltre come si possono collegare tra loro due o più resistori,

calcolando la resistenza equivalente.

Breve sommario: enunciato leggi di Ohm – spiegazioni e grafici – dipendenza di R dalla temperatura e

super conduttori – collegamenti in serie e parallelo e resistenza equivlente

7) Dopo aver enunciato e spiegato le leggi di Kirchhoff, illustra con un esempio come esse si applicano alla

risoluzione di un circuito.

Breve sommario: enunciato – spiegazione come principi di conservazione – esempio di un circuito con più

di una maglia e relative equazioni

8) Spiega i fenomeni di carica e scarica di un condensatore in un circuito RC.

Breve sommario: spiegazione di un circuito RC – fenomeno di carica con formule e grafici – fenomeno di

scarica e grafici

9) Definisci il campo magnetico e mettilo s confronto con il campo elettrico, spiegando analogie e differenze

Breve sommario: proprietà magnetiche della materia – concetto di campo magnetico – analogie e

differenze

10) Illustra le esperienze di Oersted e Ampere e le loro conseguenze.

Breve sommario: esperienza di Oersted – conseguenza (sorgenti di campo) – esperienza di Ampere –

conseguenze (forza tra fili)

11) Illustra l’esperienza di Faraday e spiega come da essa di può dedurre una definizione del campo magnetico.

Breve sommario: esperienza di Faraday – discussione dell’angolo – definizione di B

12) Enuncia, spiega e dimostra la legge di Biot – Savart.

Breve sommario: enunciato (formula) – spiegazione delle grandezze – caso particolare della spira:

direzione, verso e modulo

13) Illustra la forza di Lorentz e le sue conseguenze sul moto di una carica in un campo magnetico uniforme.

Breve sommario: forza di Lorentz: definizione e formula – moto nel caso di velocità perpendicolare –

formule di raggio e periodo – moto nel caso generale

14) Enuncia, spiega e dimostra il teorema di Gauss per il magnetismo. Confronta quindi il teorema di Gauss

per il campo elettrico e per il campo magnetico.

Breve sommario: enunciato (formula) – spiegazione – dimostrazione – confronto sulle linee di forze

15) Enuncia, spiega e dimostra il teorema di Ampere per il magnetismo. Confronta quindi il teorema di Ampere

per il campo elettrico e per il campo magnetico.

Breve sommario: enunciato (formula) – spiegazione – dimostrazione – confronto sulla conservatività e

sull’energia potenziale

16) Spiega il fenomeno dell’induzione magnetica, specificando il verso della corrente indotta.

Breve sommario: spiegazione fenomeno (tre casi) – legge di Faraday-Neumann-Lenz (senza dim) – verso

della corrente

17) Enuncia, dimostra e spiega la legge di Faraday-Neumann-Lenz

Breve sommario: breve descrizione del fenomeno di induzione magnetica – enunciato (formula) –

dimostrazione - spiegazione (verso della corrente indotta)

18) Spiega i fenomeni di auto e mutua induzione, introducendo i relativi coefficienti.

Breve sommario: spiegazione fenomeni (esperimento con anello) – definizione dei coefficienti (formule)

19) Dopo aver scritto le 4 equazioni di Maxwell sia nel caso statico sia nel caso generale, spiegane le

similitudini e le differenze.

Breve sommario: 8 equazioni di Maxwell – similitudini e differenze in orizzontale e verticale

20) Spiega come Maxwell corresse il teorema di Ampere nel caso generale.

Breve sommario: enunciato teorema di Ampere – caso del paradosso del condensatore con relativi

problemi – calcolo della corrente di spostamento

21) Dopo aver scritto le 4 equazioni di Maxwell nel caso generale, spiega quali problemi esse pongono

riguardo la fisica classica.

Breve sommario: 4 equazioni di Maxwell nel caso generale (formule) – velocità della luce – problema

della natura della luce – problema dell’invarianza della velocità della luce

22) Spiega il problema della natura della luce nato in seguito alle 4 equazioni di Maxwell e come esso fu

risolto.

Breve sommario: 4 equazioni di Maxwell nel caso generale (formule) - problema della natura della luce –

esperimento di Michelson-Morley: descrizione dell’apparato sperimentale, dimostrazione

23) Dopo aver discusso la contraddizione tra la meccanica classica e le equazioni di Maxwell, enuncia i

postulati della relatività ristretta, spiegando come essi riescano a conciliare le due teorie.

Breve sommario: problema natura della luce – problema velocità luce – enunciati dei postulati –

spiegazione sulla relatività di tempo e spazio

24) Dopo aver scritto le trasformazioni di Lorentz nel caso di due sistemi di riferimento inerziali coincidenti

nell’istante iniziale e con velocità relativa orientata come l’asse x di entrambi, spiega l’interpretazione che

ne diede Einstein, mettendo in evidenza come le trasformazioni di Galileo siano un caso particolare di

quelle di Lorentz e definendo il concetto di simultaneità.

Breve sommario: formule di Lorentz – interpretazione relatività spazio e tempo – caso particolare v<<c –

definizione e spiegazione simultaneità

25) Ricava la legge di dilatazione dei tempi di Einstein, spiegando l’esperimento mentale dello stesso Einstein.

Illustra quindi qualche prova sperimentale e qualche conseguenza di tale legge.

Breve sommario: esperimento mentale (disegno + spiegazione + dim formule) – legge (formula) – prove

sperimentali – paradosso gemelli

26) Ricava la legge di contrazione delle lunghezze di Einstein, spiegando l’esperimento mentale dello stesso

Einstein. Illustra quindi qualche prova sperimentale e qualche conseguenza di tale legge.

Breve sommario: esperimento mentale (disegno + spiegazione + dim formule) – legge (formula) – prove

sperimentali – paradosso lunghezze trasversali

27) Ricava la legge di composizione relativistica delle velocità, spiegando anche il campo di validità di quella

di Galileo. Spiega quindi la frase “c + c = c”.

Breve sommario: legge – dimostrazione – caso particolare v<<c – “c + c = c”

28) Enuncia e spiega il principio di conservazione della quantità di moto relativistica, ricavandone poi

l’equivalenza massa – energia. Cosa si intende per invariante energia – quantità di moto?

Breve sommario: relatività della massa – formula massa/energia – dimostrazione - invariante

29) Spiega cosa si intende per fisica in ascensore. Enuncia e spiega i principi di relatività generale.

Breve sommario: spiegazione fisica in ascensore – esperimento mentale - postulati

30) Dopo aver enunciato e spiegato i principi di relatività generale, illustra la necessità di introdurre le

geometrie non euclidee come base di tale teoria.

Breve sommario: postulati – necessità – spiegazione geometria non euclidea – onde gravitazionali